GB/T 16886.13-2001 医疗器械生物学评价第13部分：聚合物医疗器械的降解产物的定性与定量-检测标准-检测项目-北检院

标准中涉及的相关检测项目

标准《GB/T 16886.13-2001 医疗器械生物学评价第13部分：聚合物医疗器械的降解产物的定性与定量》是关于评估医疗器械中聚合物降解产物的基本方法和要求的规范。以下是标准中可能提到的相关内容：

1. 检测项目

降解产物的化学定性和定量：如小分子化学物质、降解剂或残留有害物质的分析。
pH值变化：评估降解过程中产生的酸性或碱性物质。
粒子或颗粒物的检测：降解中是否生成固体颗粒物。
重金属含量分析：特别关注降解过程中可能产生的金属离子。
有机毒性产物检测：评估是否存在致毒性物质或对生物安全存在威胁的有机成分。

2. 检测方法

标准中可能列出了以下检测聚合物降解产物的规范方法：

液相色谱法（HPLC）：用于检测可溶性分子，如小分子的降解产物。
气相色谱-质谱联用（GC-MS）：用于鉴定和定量复杂的挥发性或半挥发性化合物。
电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）：用于定量重金属或元素析出物。
紫外-可见光分光光度法：用于分析特定的化学成分或溶液的特征波长吸收。
红外光谱（FTIR）：对聚合物化学降解的官能团变化进行分析。
pH、导电率测量：降解产物对溶液性质的影响。

3. 涉及产品范围

本标准适用于用于医疗目的的所有聚合物器械，特别是那些在使用过程中可能产生降解或分解的器械，包括但不限于：

生物可降解植入物：例如生物可吸收缝合线、骨固定装置等。
聚合物基医疗器械：例如导管、血液净化膜、人工器官部件等。
药物载体或缓释装置：如可降解的药物递送系统。
其他与人体直接接触的材料：例如心脏瓣膜、关节替换材料等。

需要注意的是，根据具体器械类型和使用环境的不同，降解产物性能的评价方式可能会有所不同。

GB/T 16886.13-2001 医疗器械生物学评价第13部分：聚合物医疗器械的降解产物的定性与定量的基本信息

标准名：医疗器械生物学评价第13部分：聚合物医疗器械的降解产物的定性与定量

标准号：GB/T 16886.13-2001

标准类别：国家标准(GB)

发布日期：2001-09-24

实施日期：2002-02-01

标准状态：现行

GB/T 16886.13-2001 医疗器械生物学评价第13部分：聚合物医疗器械的降解产物的定性与定量的简介

GB/T16886的本部分为准备用于临床的成品聚合物医疗器械的降解产物的定性与定量试验设计提供了指南。GB/T16886的本部分描述了两种生成降解产物的试验方法，一是作为筛选方法的加速降解试验，另一是实际时间降解试验。对在使用时方进行聚合的材料，试验时使用固化的聚合物。试验所得数据用于聚合物的生物学评价。GB/T16886的本部分只涉及成品聚合物器械因化学变化所产生的降解产物，不涉及由机械应力，摩擦或电磁辐射所引起的聚合物器械的降解。GB/T16886的本部分未涉及碎片和可溶降解产物的生物活性，对此建议按照GB/T16886.1和ISO10993-17中的原理进行评价。由于医疗器械所用聚合物材料的范围很广，因此没有规定或指定专项分析技术。GB/T16886的本部分不对降解产物的可接受水平规定具体要求。GB/T16886.13-2001医疗器械生物学评价第13部分：聚合物医疗器械的降解产物的定性与定量GB/T16886.13-2001

GB/T 16886.13-2001 医疗器械生物学评价第13部分：聚合物医疗器械的降解产物的定性与定量的部分内容

ICS_11. 040. 01

中华人民共和国国家标准

GB/T16886.13—2001

idtISO10993-13:1998

医疗器械生物学评价

第13部分：

聚合物医疗器械的降解产物的定性与定量Biological evaluation of medical devicesPart 13:Identification and quantification of degradationproducts from polymeric medical devices2001-09-24发布

中华人民共和国

国家质量监督检验检疫总局

2002-02-01实施

GB/T16886.13—2001

GB/T16886的本部分等同采用国际标准ISO10993-131998《医疗器械生物学评价-分：聚合物医疗器械的降解产物的定性与定量》。本部分的附录A是提示的附录。

本部分由国家药品监督管理局提出。本部分由全国医疗器械生物学评价标准化技术委员会归口。本部分起草单位：国家药品监督管理局济南医疗器械质量监督检验中心。本部分主要起草人：潘华先、王科铺、秦冬立、王昕。第13部

GB/T16886.13—2001

ISO前言

ISO（国际标准化组织）是由各国标准化团体（ISO成员团体）组成的世界性的联合会。制定国际标准的工作通常由ISO的技术委员会完成，各成员团体若对某技术委员已确定的标准项目感兴趣，均有权参加该委员会的工作。与ISO保持联系的各国际组织（官方的和非管方的）也可参加有关工作。在电工技术标准化方面ISO与国际电工委员会(IEC)保持密切合作关系。由技术委员会正式通过的国际标准草案提交各成员表决，国际标准至少75%参加表决的成员团体的同意才能正式通过。

国际标准ISO10993-12是由ISO/TC194国际标准化组织医疗器械生物学评价技术委员会制定的。

ISO10993的总题目是医疗器械生物学评价，由下列部分组成：第1部分：评价与试验

第2部分：动物保护要求

第3部分：遗传毒性、致癌性和生殖毒性试验第4部分：与血液相互作用试验选择第5部分：细胞毒性试验：体外法第6部分：植人后局部反应试验

第7部分：环氧乙烷灭菌残留量

第9部分：与生物学试验有关的材料降解[技术报告]第10部分：刺激与致敏试验

第11部分：全身毒性试验

第12部分：样品制备与标准样品第13部分：聚合物医疗器械的降解产物的定性与定量第14部分：陶瓷降解产物的定性与定量第15部分：金属和合金降解产物的定性与定量第16部分：降解产物和可沥滤物毒性动力学研究设计本标准的附录A仅供参考。

GB/T16886.13-2001

本国际标准ISO10993-13是由ISO/TR10993-9发展而来。ISO10993的本部分中包括的降解产物主要是指因在水环境中由于水解和/或氧化过程导致化学键断裂面形成的降解产物。一般认为，其他生物学因素，如酶、蛋白质和细胞活动能改变降解速度和降解性质。需要注意的是，聚合物器械上可能含有单体、低聚物、溶剂、催化剂、添加剂、填充物和加工助剂等残留物和可沥滤物。如果这些成分存在，可能于扰对降解产物的定性与定量，对此需考虑并计算出这些成分的含量。要认识到，残留单体可能与聚合物产生的降解产物相同。对降解产物定性与定量，是按照ISO10993-1进行生物学评价、按照ISO14538进行风险分析和按照ISO10993-16进行毒性动力学研究的依据。中华人民共和国国家标准

医疗器械生物学评价第13部分：GB/T16886.13—2001

聚合物医疗器械的降解产物的定性与定量idtISo10993.13:1998

Biological evaluation of medical devices-Part13:Identification and quantification of degradationproducts from polymeric medical devices1范围

GB/T16886的本部分为准备用于临床的成品聚合物医疗器械的降解产物的定性与定量试验设计提供了指南。

GB/T16886的本部分描述了两种生成降解产物的试验方法，一是作为筛选方法的加速降解试验，另一是实际时间降解试验。对在使用时方进行聚合的材料，试验时使用固化的聚合物。试验所得数据用于聚合物的生物学评价，

GB/T16886的本部分只涉及成品聚合物器械因化学变化所产生的降解产物，不涉及由机械应力，摩擦或电磁辐射所引起的聚合物器械的降解。GB/T16886的本部分未涉及碎片和可溶降解产物的生物活性，对此建议按照GB/T16886.1和ISO10993-171中的原理进行评价由于医疗器械所用聚合物材料的范围很广，因此没有规定或指定专项分析技术。GB/T16886的本部分不对降解产物的可接受水平规定具体要求。2引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB6682—1992分析实验室用水规格和试验方法（neqISO3696：1987）GB/T16886.1—2001医疗器械生物学评价第1部分：评价与试验（idtISO10993-1：1997）GB/T16886.9—2001医疗器械生物学评价第9部分：潜在降解产物的定性与定量框架(idtISO/T10993-9:1999)

GB/T16886.12一2000医疗器械生物学评价第12部分：样品制备与对照材料(idtISO10993-12:1996)

医疗器械生物学评价一一第16部分：降解产物和可沥滤物毒性动力学研究ISO10993-16:1997E

ISO13781:1997外科植人物——聚(L-丙交酯）树脂与成型——体外降解试验ISO10993-171）医疗器械生物学评价用健康风险评价确定灭菌和加工残留物的充许极限1）待发布

中华人民共和国国家质盘监督检验检疫总局2001-09-24批准2002-02-01实施

3定义

GB/T16886.13—2001

GB/T16886的本部分使用GB/T16886.1、GB/T16886.9中的定义和下列定义。3.1残留单体residualmonomer

构成聚合物链、仍存在于最终聚合物材料中，但未发生反应的化学成分。3.2降解产物degradationproduct由于聚合物材料裂解而产生的化学成分，包括连续化学反应中产生的任何化学成分。3.3聚合物材料polymericmaterial由称之为单体的单元组成的长链和/或交联分子所组成的材料。3.4水解降解hydrolyticdegradation在水溶液的作用下，聚合物中化学键的断裂，注：水溶液可以是中性、酸性或碱性的，也可以含有其他化学成分或离子。3.5氧化降解oxidativedegradation在氧化剂的作用下，聚合物中化学键的断裂。3.6碎片debris

因聚合物材料降解而生成的颗粒物质。4降解试验方法

4.1概述

4.1.1试验设计

根据GB/T10993.9，降解试验用于生成、定性和/或定量降解产物。如果在加速降解试验中观察到降解发生，降解产物的定性与定量可以为风险分析提供充足的信息。当该类信息缺乏或不足时，则须进行实际时间降解试验。GB/T16886的本部分中详细描述了试验步骤的顺序。注：加速降解试验可用作筛选试验。如果在加速试验中没有观察到降解发生，则无须进行实际时间降解试验。4.1.2样品制备

所选方法中若无特别指明，样品制备一般应按GB/T16886.12。4.1.3最初材料表征

用于表征最初材料的分析方法应适合于所研究的聚合物材料。应报告并论证所用的分析技术。GB/T16886的本部分附录A列出了聚合物材料表征的分析方法及其适用范围。4.1.4仪器和试剂

4.1.4.1试验溶液

在试验报告中应对试验溶液进行描述和验证。4.1.4.1.1水解降解用试剂

对水解降解建议使用下列溶液：a）分析试验室用水，符合GB6682—1992中二级水；b）缓冲液。

4.1.4.1.2氧化降解用试剂

对氧化降解建议使用下列溶液：a）水和过氧化氢，如3%过氧化氢溶液，药典级b）芬顿试剂[稀的过氧化氢溶液与铁（！）盐的混合物，如100μmolFe2+和1mmolH,O,]。这些氧化溶液在温度升高时或长时间放置后可能不稳定。因此氧化能力应保持在一适当的范围内。应规定该稳定范围，并对其进行验证和报告。4.1.4.1.3其他试验溶液

GB/T16886.13-2001

对某一特定聚合物或某一特定应用部位可选择其他试验溶液。注：如果要进行碎片或降解溶液的生物学分析，那么使用抗菌剂或抗霉剂会干扰这些分析。因此在整个实际时间降解试验过程中可能需要保持无菌环境。4.1.4.2容器

应根据试验溶液的不筒，在封闭系统中便用化学级玻璃容器、聚四氟乙烯或聚丙烯容器。应便用空白对照评价容器内的污染物以消除杂质干扰，并应证明容器不对分析产生干扰。4.1.4.3天平

用于测定质量损耗的天平应能按所需的精确度称量原始样品。测定可吸收材料，天平的精确度是1%。测定抗降解的材料，天平的精确度至少是0.1%。测定可吸收聚合物的样品质量，天平的精确度应为样品总质量的0.1%，测定稳定的聚合物的样品质量，天平的精确度应为样品总质量的0.01%在试验报告中应对质量损耗测定方法的精确度和标准偏差进行说明。4.1.4.4干燥器

使用能干燥试验样品至恒重且不引起污染或挥发性降解产物丢失的仪器。在试验报告中应描述并详细说明该仪器。4.1.4.5真空源

能使干燥器内达到足够真空度（<500Pa)的仪器。在试验报告中应描述并详细说明该仪器。4.1.4.6分离仪器

使用的仪器应能分离在降解研究过程中产生的碎片。该仪器包括一惰性滤器和一温控离心机或两者的组合。

在试验报告中描述并详细说明该仪器。4.1.5试验样品数量

每个试验期至少应做3个试验样品。样品建议包括成品本身或其具有代表性的样品。每个样品应单独使用一个容器。每个试验期都应做一个空白对照样品。注：如需进行有效统计分析，各试验期则需要用更多的样品。4.1.6试验样品的形状和大小

试验人员必须认识到样品的大小和形状对产生降解产物的数量起重要作用。如果成品器械的一部分被用作试验样品，那么应尽量选用器械上那些与生物环境接触的部分。样品的大小、形状和表面积的选择，最好能在可接受的时间内使降解溶液与测定质量平衡的恒量物质间达到乎衡。

注1：在某些情况下，制备样品可能须按器械制造时所使用的同样的加工、清洁、灭菌方法制备试验样品。注2：对可吸收聚合物，不要求与降解溶液达到平衡。4.1.7质量/体积比

试验样品的质量和试验溶液的体积之比至少应是1：10。样品建议完全浸人试验溶液中。在试验报告中对选用比例进行报告和论证。注：1：10这个比例是确实可行的，但使用该比例时也建议考虑降解产物的释放可能于扰降解过程本身并影响降解的速度和降解反应的平衡。

4.1.8样品预处理

为达到质量平衡，样品应先干燥至恒重。如果器械含有易挥发成分，应选择适当的干燥方法。在这种情况下，试验报告中应对干燥方法和条件进行说明和论证。4.1.9pH

如果涉及到试验溶液的pH值，该pH值应保持在一适当的范围内。应根据器械的使用部位选择pH值（例如酸性胃）。应考虑因生理现象（如炎性反应）引起的pH值的改变。3

GB/T16886.13—2001

在试验报告中应对选择的pH值进行说明和论证。注1：温度升高能改变pH值。

注2：要认识到，如果pH值不保持在一适当范围内，试验所产生的降解产物就可能与在生物条件下所产生的不一致。

4.1.10质量平衡的测定

从试验溶液中取出样品后用足量的分析水冲洗。并将冲洗液及被冲下碎片收集到试验溶液里。将最后经过滤或离心从液体中分离出来的样品和碎片干燥至恒重，然后测定质量平衡。4.1.11最终材料表征

使用对最初材料表征的方法对最终材料表征。4.2加速降解试验

4.2.1温度

选择的温度应高于37℃并低于聚合物熔化或软化的温度范围。70℃士1℃是最佳选择。在试验报告中报告并论证所选温度。注：较高的温度可导致聚合物发生副反应，这在较低温度下则可能避免。4.2.2试验期

对使用要超过30天的器械，可使用2天和60天两个试验期。对使用少于30天的器械，可使用2天和7天两个试验期。还可根据研究中的聚合物或器械的使用来选择其他试验期。应在试验报告中对所选的试验期进行报告和论证。注：对由可吸收聚合物做成的器械，试验期可持续到器械失去其完整性为止（指单一材料）。4.3实际时间降解试验

4.3.1温度

在37℃士1℃下进行试验。

4.3.2试验期

对使用要超过30天的器械，可选用1个月、3个月、6个月和12个月四个试验期，对使用少于30天的器械，可选用以上四个试验期，其中包括30天。也可根据研究中的聚合物或器械的使用来选择其他试验期。

在试验报告中报告并论证使用的试验期。注：对由可吸收聚合物做成的器械，试验期可持续到器械失去其完整性为止（指单一材料）。5试验步骤

表1描述了试验步骤。

注：对交联类聚合物，下一步试验取决于质量平衡和案合物交联密度，而不是分子量/分子量分布。样品

加球降解试验

全离翼摄和换架

测定质量平衡

质量平衡改变

威香（N）

分子量/分子景分布改变：

#（Y）或香（N）

没观察到

降新产物

三试验

菜群福

降解试验。

（见5.2.4.1

中注)

检查主体

片，观察降

新产物和

或开始卖

际时间降

解试验。

5.1最初材料表征

聚合物没

薄塑售

和/成

GB/T16886.13—2001

最初材料定性

给液体中

的可狐滤

物定性和

和/或

终止试验。

（见5.3.4.1

中注）

实际时间降解试验

孕离理型疫相

测定质宜平衡

质量平德改变

/分子每分布改

（Y）或香（N）

择赢专楼

我糕科美香

物产生。

聚合物没有

降解，给滤

体中可沥滤

物定性和定

给液体中

的游滤物

和降解产

物定硅和

最初材料表征应包括成品器械中主体聚合物以及存在的残留物质和添加剂。因为依靠分析来获得这些信息是很难的，所以最好从材料的生产厂和供应商中获得这些信息。对聚合物的纯度及给配方中所用的添加剂进行充分表征是非常重要的。5.2加速降解试验

5.2.1测量最初质量

干燥试验样品至恒重，测定试验样品的质量。5.2.2分离样品，碎片和溶液

5.2.2.1过滤分离

在室温，真空条件下，干燥滤器至恒重，测定滤器的质量。使用经过恒重的滤器，使样品和可能存在的碎片与降解溶液分离。如果必要，可使用真空或加压过滤，并用分析水洗涤滤出物三次。5.2.2.2离心分离

测量于燥，洁净的离心管的质量后，将降解试验溶液移至离心管内，封闭离心管，然后进行离心分离。将离心管在离心机上旋转以使获得固体碎片颗粒，轻轻将离心管内上清液倒人一容器内，再用分析水使碎片颗粒悬浮，再次离心旋转，轻轻将上清液倒入容器内。重复该步骤两次以上。5.2.3分析

5.2.3.1测定质量平衡

在室温，真空条件下，干燥滤器及其滤出物或离心管及其内容物至恒重。然后测定滤器及其滤出物5

GB/T16886.13-—2001

或离心管及其内容物的质量，计算样品的质量损耗。5.2.3.2样品和碎片的表征

采用适当的方法（见附录A）测定分子量和分子量分布。5.2.4评价（见表1）

5.2.4.1第一种情况(N/N)

质量平衡无改变，分子量/分子量分布无改变：没发现降解产物，终止试验，无须再进行实际时间的降解试验。注：在有些情况下，有必要按照GB/T16886.9对结果进行进一步验证。5.2.4.2第二种情况（N/Y）

质量平衡无改变，但分子量/分子量分布已改变：检查主体样品/碎片观察是否有降解产物。如果必要（见4.1）开始进行实际时间降解试验。5.2.4.3第三种情况（Y/N）

质量平衡改变，但分子量/分子量分布无改变：聚合物没有降解。按照GB/T16886.1评价液体中存在的可沥滤物。如果必要（见4.1)开始进行实际时间降解试验。

5.2.4.4第四种情况（Y/Y）

质量乎衡改变，分子量/分子量分布都改变：给液体中的可沥滤物和聚合物降解产物定性与定量。如果必要（见4.1)开始进行实际时间实验。5.3实际时间降解试验

5.3.1测量最初质量值

干燥试验样品至恒重。测定试验样品的重量。5.3.2分离样品，碎片和溶液

5.3.2.1过滤分离

在室温，真空条件下，干燥滤器至恒重，测定滤器的质量，用该滤器使样品和可能存在的碎片与降解溶液分离。若必要，可进行真空抽滤或加压过滤。用分析水洗涤滤出物3次。5.3.2.2离心分离

测量干燥、洁净的离心管的质量后，将降解试验溶液移至离心管内，封闭离心管，然后进行离心分离。将离心管在离心机上旋转以使获得固体碎片颗粒，轻轻将离心管内上清液倒人一容器内，再用分析水使碎片颗粒悬浮，再次离心旋转，轻轻将上清液倒入容器内。重复该步骤两次以上。5.3.3分析

5.3.3.1测定质量平衡

在室温，真空条件下，干燥滤器及其滤出物或离心管及其内容物至恒重。然后测定滤器及其滤出物或离心管及其内容物的质量，计算样品的质量损耗5.3.3.2样品和碎片的表征

采用适当的方法（见附录A)测定分子量和分子量分布。5.3.4评价（见表1）

5.3.4.1第一种情况（N/N）

质量平衡无改变，分子量/分子量分布无改变：没发现降解产物，终止试验。

注：在有些情况下，可能有必要按照GB/T16886.9通过进一步验证对结果进行确认。5.3.4.2第二种情况（N/Y）

质量平衡无改变，但分子量/分子量分布已改变：检查主体样品/碎片观察降解产物。6

5.3.4.3第三种情况（Y/N）

GB/T16886.13—2001

质量平衡改变，但分子量/分子量分布无改变：聚合物明显没有降解。按照GB/T16886.1评价液体中存在的可沥滤物。5.3.4.4第四种情况(Y/Y)

质量平衡改变，分子量/分子量分布都改变：对液相中可沥滤物和聚合物降解产物进行定性与定量，并通过检查主体样品和碎片观察降解产物。6试验报告

试验报告应包括以下信息：

a）试验材料的描述，生产批号，尺寸和供试验样品数量；b）试验溶液和条件；

c）试验方法描述和论证，包括试验方法的特点、灵敏度、检测方法及检出限；d）测定质量损耗的方法，包括精确度和标准偏差；e）样品质量/体积比，样品的形状；f）样品预处理和干燥方法；

g）所选择的pH值；

h）试验温度；

i)试验期；

j）试验结果；

1）质量平衡；

2）分子量/分子量分布（交联密度）；3）涉及溶液、碎片和/或主体聚合物的试验结果；4）鉴别出的降解产物；

5）最终判定的理论依据；

k）结论。

GB/T16886.13-2001

附录A

（提示的附录）

分析方法

建议视情况采用下列分析方法对聚合物材料表征。a）溶液粘度测定法(平均分子量，支化度)；b）可膨胀性(交联密度）

c）流变（熔化温度范围，熔化粘性，热稳定性，分子量分布)，d）色谱法（例如气相色谱法，高效液相色谱法，测定残留单体，添加剂和可沥滤物；尺寸排阻色谱法/凝胶色谱法，测量平均分子量和分子量分布变化)；e）光谱法（例如紫外光谱法，红外光谱法，核磁共振法，质谱法用于鉴别成分和分布，原子吸收光谱法测定催化剂含量，重金属含量）；f）热分析（例如，用差式扫描量热法测定玻璃化转变，熔化温度范围或软化点，混合物）。因为一件成品医疗器械可含有几种来自不同渠道的材料，所以要进行深入细致的研究，并要求从供应商处得到准确的分析数据，以此来减少分析工作。

现行

北检院检验检测中心能够参考《GB/T 16886.13-2001 医疗器械生物学评价第13部分：聚合物医疗器械的降解产物的定性与定量》中的检验检测项目，对规范内及相关产品的技术要求及各项指标进行分析测试。并出具检测报告。

检测范围包含《GB/T 16886.13-2001 医疗器械生物学评价第13部分：聚合物医疗器械的降解产物的定性与定量》中适用范围中的所有样品。